Лазер для беспроводной передачи энергии на 30 метров - Pro-Gadgets

Карманный генератор электроэнергии HandEnergy. Что это и как работает?

Подводный скутер Waydoo Subnado. Цена и характеристики

Планшет Xiaomi Pad 5. Обзор, полные характеристики и цена

Прозрачный телевизор xiaomi: обзор, характеристики и стоимость

Странный ноутбук Aurora 7 с семью дисплеями

Xiaomi выпустит кнопочный смартфон с Android 12 и сенсорным экраном

Samsung Galaxy A23 5G и A04s скоро выйдут

Xiaomi Mi Band 7 Pro получит независимый GPS-навигатор. Характеристики и обзор.

Лазер для беспроводной передачи энергии на 30 метров

Pro-Gadgets | 03.09.2022 - 15:28:04 | Просмотров: 80

Представьте себе, что вы заходите в аэропорт или продуктовый магазин, и ваш смартфон автоматически начинает заряжаться. Это может стать реальностью в один прекрасный день благодаря новой беспроводной лазерной системе зарядки, которая преодолевает некоторые из проблем, препятствовавших предыдущим попыткам разработать безопасные и удобные системы зарядки на ходу.

Лазер для беспроводной передачи энергии на 30 метров

"Возможность беспроводной зарядки устройств может избавить нас от необходимости носить с собой кабели питания для наших телефонов или планшетов", - говорит руководитель исследовательской группы Джинйонг Ха из Университета Седжонг в Южной Корее. "Это также может обеспечить питание различных датчиков, например, в устройствах Интернета вещей (IoT) и датчиков, используемых для мониторинга процессов на производственных предприятиях".

В журнале Optics Express исследователи описывают свою новую систему, которая использует инфракрасный свет для безопасной передачи высоких уровней энергии. Лабораторные испытания показали, что она может передавать 400 мВт световой мощности на расстояние до 30 метров. Этой мощности достаточно для зарядки датчиков, а при дальнейшей разработке ее можно увеличить до уровня, необходимого для зарядки мобильных устройств.

Для беспроводной передачи энергии на большие расстояния было изучено несколько методов. Однако было трудно безопасно передавать достаточную мощность на метровые расстояния. Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи оптимизировали метод под названием распределенная лазерная зарядка, который в последнее время привлекает все больше внимания, поскольку обеспечивает безопасное мощное освещение с меньшими потерями света.

"В то время как большинство других подходов требуют, чтобы принимающее устройство находилось в специальной зарядной подставке или было неподвижным, распределенная лазерная зарядка обеспечивает самовыравнивание без процессов отслеживания, пока передатчик и приемник находятся в прямой видимости друг от друга", - говорит Ха. "Она также автоматически переключается в безопасный режим низкого энергопотребления, если объект или человек блокирует линию видимости".

На расстоянии

Распределенная лазерная зарядка работает примерно как традиционный лазер, но вместо того, чтобы оптические компоненты лазерного резонатора были интегрированы в одно устройство, они разделены на передатчик и приемник. Когда передатчик и приемник находятся в пределах прямой видимости, между ними образуется лазерный резонатор в воздухе или свободном пространстве, что позволяет системе передавать энергию на основе света. Если препятствие прерывает линию видимости между передатчиком и приемником, система автоматически переключается в безопасный режим, обеспечивая безопасную передачу энергии в воздухе.

В новой системе исследователи использовали оптический источник питания с эрбиевым легированным волокном с центральной длиной волны 1550 нм. Этот диапазон длин волн находится в самой безопасной области спектра и не представляет опасности для глаз и кожи человека при используемой мощности. Другим ключевым компонентом был фильтр мультиплексирования с разделением по длине волны, который создавал узкополосный луч с оптической мощностью в пределах безопасности для распространения в свободном пространстве.

"В приемном блоке мы использовали сферический ретрорефлектор с шаровой линзой, чтобы обеспечить 360-градусное выравнивание передатчика и приемника, что позволило максимизировать эффективность передачи энергии", - говорит Ха. "Мы экспериментально обнаружили, что общая производительность системы зависит от коэффициента преломления шаровой линзы, причем наиболее эффективным является коэффициент преломления 2,003".

Лабораторные испытания

Чтобы продемонстрировать работу системы, исследователи установили 30-метровое расстояние между передатчиком и приемником. Передатчик состоял из оптического источника усиления на основе легированного эрбием волокна, а приемник включал в себя светоотражатель, фотоэлемент, преобразующий оптический сигнал в электрическую энергию, и светодиод, загорающийся при подаче энергии. Этот приемник размером примерно 10 на 10 миллиметров может быть легко интегрирован в устройства и датчики.

Результаты экспериментов показали, что одноканальная беспроводная система передачи оптической энергии может обеспечить оптическую мощность 400 мВт при ширине канала 1 нм на расстоянии 30 метров. Фотоэлектрическая батарея преобразовывала ее в электрическую мощность 85 мВт. Исследователи также показали, что система автоматически переходит в безопасный режим передачи энергии, когда линия прямой видимости прерывается рукой человека. В этом режиме передатчик излучал свет невероятно низкой интенсивности, не представляющий опасности для людей.

"Использование лазерной системы зарядки для замены шнуров питания на заводах может сэкономить на стоимости обслуживания и замены", - говорит Ха. "Это может быть особенно полезно в суровых условиях, где электрические соединения могут создавать помехи или представлять опасность пожара".

Теперь, когда они продемонстрировали систему, исследователи работают над тем, чтобы сделать ее более практичной. Например, можно повысить эффективность фотоэлектрического элемента, чтобы лучше преобразовывать свет в электрическую энергию. Они также планируют разработать способ использования системы для одновременной зарядки нескольких приемников.

Источник: timesnownews.com

БОЛЬШЕ ПОПУЛЯРНЫХ НОВОСТЕЙ

Дроны с 3D-печатью работают как пчелы, строя и ремонтируя конструкции во время полета

Технология, которая была протестирована в лаборатории, в конечном итоге может быть использована для производства и строительства в труднодоступных или опасных местах.

Pro-Gadgets - 2022-09-24 10:21:50

Ховербайк Aerwins Xturismo, способный летать в течение 40 минут (видео)

Ховербайк с впечатляющей дальностью полета произвел большое впечатление своей последней демонстрацией на Североамериканском автосалоне в Детройте.

Pro-Gadgets - 2022-09-22 21:09:37

Персональные стальные батискафы Nemo стали гораздо доступнее

Компания U-Bat Worx разработала такой персональный батискаф nemo. Стоимость первой версии подводной лодки была объявлена в 2020 году и составляла на тот момент 1 миллион долларов.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 22:07:08

Очки Lenovo создадут персональный виртуальный дисплей где угодно

Компания Lenovo анонсировала новый носимый дисплей под названием Lenovo Glasses T1, который может подключаться к телефонам и компьютерам для просмотра видео или игр на большом виртуальном экране.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 21:45:13

В центре Дубая хотят построить гигантский плавучий кольцевой город

Радикальная новая концепция под названием Downtown Circle, разработанная компанией ZNera Space, представляет собой массивную кольцевую городскую зону, парящую в небе на высоте 550 метров.

Pro-Gadgets - 2022-09-12 21:11:44

В сети появилась информация об удивительной разработке специалистов из Esperanto Technologies. Они создали новейший процессор, включающий в себя 1000 ядер RISC-V.

2022-06-27 01:41:45

Основная задача роутера - подключиться к сети интернет и раздавать его. Но иногда бывает такое, что сам роутер не подлежит восстановлению. Тогда приходится ехать в магазин и покупать новый. Купили роутер, а что дальше? Рассмотрим пример настройки при помощи роутера TP LINK TL-WR841N.

2022-06-27 01:41:45

Что такое цифровой 3D билборд? Как он работает?

Что такое VPN и как он работает?

Что такое голограмма? Как она работает и где используется.

Компьютерные чипы, имитирующие работу мозга

Что такое Android? Вот все, что вам нужно знать об Андроиде

Разница поколений: как работают ПК, суперкомпьютер и квантовый компьютер

Лучшие бесплатные VPN для Android-смартфонов: выбор ZOOM

Как работают сенсорные экраны?